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連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由濱州輕質(zhì)粘土磚耐火材料的應(yīng)用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強(qiáng)抗熱震性,因其較高的熱導(dǎo)率和較低的膨脹系數(shù),提高了熱擴(kuò)散能力,緩解熱應(yīng)力集聚;另外是其不與耐火氧化物產(chǎn)生陶瓷結(jié)合,大量的耐用的莫來(lái)石磚對(duì)緊密的氧化物陶瓷基質(zhì)及結(jié)合網(wǎng)絡(luò)起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一樣,使熱應(yīng)力掉進(jìn)了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴(kuò)展,其比氣孔絕熱更可貴的一點(diǎn)是,不對(duì)熔渣潤(rùn)濕,不會(huì)吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同于常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導(dǎo)率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導(dǎo)熱狀態(tài),這對(duì)石墨作為連鑄功能耐火材料的應(yīng)用也大有裨益,在持續(xù)高溫應(yīng)用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強(qiáng)抗侵蝕性,因其對(duì)渣、熔劑及鋼水的不潤(rùn)濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進(jìn)而能夠保護(hù)包裹纏繞的基質(zhì)顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強(qiáng)度是隨溫度的升高而增高,這也賦予基質(zhì)顆粒乃至基體材料較高的抗侵蝕性。
玻璃對(duì)輕質(zhì)粘土磚耐火材料的化學(xué)侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時(shí)存在,則進(jìn)行得十分緩慢。加料口附近的上部結(jié)構(gòu)受到配合料粉塵的化學(xué)侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學(xué)侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結(jié)構(gòu)要嚴(yán)重得多。之所以出現(xiàn)這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學(xué)侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學(xué)侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對(duì)耐用的輕質(zhì)粘土磚廠家耐火材料的新鮮表面進(jìn)行化學(xué)侵蝕。這兩種侵蝕共同作用的結(jié)果,使池壁磚損壞很快。但是上部結(jié)構(gòu)只受到與玻璃成分相同的配合料粉塵侵蝕,此處沒有液流的物理侵蝕。所以化學(xué)侵蝕的生成物留在耐火材料的表面,這就起到了保護(hù)作用,防止了配合料粉塵對(duì)耐火材料的進(jìn)一步侵蝕。由此可以看出化學(xué)侵蝕的破壞程度與物理侵蝕情況有很大的關(guān)系。
輕質(zhì)粘土磚保溫磚的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導(dǎo)熱系數(shù)在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出濱州輕質(zhì)粘土磚保溫磚的保溫性能要比耐火磚的保溫性能好的多。保溫磚的耐火度一般在1400度以下,而耐火磚的耐火度在1400度以上。保溫磚一般都是輕質(zhì)保溫材料,密度一般在0.8-1.0g/cm3而耐火磚的密度基本都在2.0g/cm3以上。耐火磚的機(jī)械強(qiáng)度高,使用周期長(zhǎng),并且化學(xué)穩(wěn)定性好,不與物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和耐高溫性能好,最高耐熱溫度可達(dá)到1900℃。特別適用于化肥廠高低溫變換爐、轉(zhuǎn)化爐、加氫轉(zhuǎn)化器、脫硫槽及甲烷化爐中。耐火磚與保溫磚的區(qū)別很大,他們的使用環(huán)境、范圍、作用都不相同。不同的位置會(huì)用到不同的材料,在選購(gòu)材料時(shí),我們要根據(jù)自己的實(shí)際情況,決定使用哪種耐火材料適合自己用的。
裂損主要發(fā)生在烤窯階段??靖G時(shí),在濱州隔熱耐火磚內(nèi)部出現(xiàn)一定的溫度差,產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械應(yīng)力。如升溫速度過快,超過了耐火材料允許的極限強(qiáng)度時(shí),將出現(xiàn)裂紋,甚至裂成碎塊。電熔的、高度燒結(jié)的致密耐火材料最易破損。除溫差產(chǎn)生應(yīng)力外,耐火材料晶型變化所造成的膨脹或收縮亦會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。升溫過快時(shí),晶型變化快,體積變化過劇,產(chǎn)生應(yīng)力過大,使耐火材料開裂,因而,在烤窯時(shí)必須按事先制定的烤窯曲線升溫。烤窯后,耐用的輕質(zhì)粘土磚廠家耐火材料長(zhǎng)期處在高溫作用下,在該作業(yè)溫度下的耐火材料機(jī)械強(qiáng)度比在室溫下要低得多。如果作用于耐火材料的機(jī)械負(fù)荷偏大,則耐火材料會(huì)產(chǎn)生非彈性變形(與極黏的液體流動(dòng)相似),而導(dǎo)致破壞。
這種化學(xué)侵蝕主要發(fā)生在池爐熔化池上部結(jié)構(gòu)和蓄熱室。在不同部位,配合料粉塵也有差別。加料口附近的配合料粉塵,其成分與玻璃成分基本相同。由于輕質(zhì)粘土磚廠家硅砂顆粒密度較大,離加料口越遠(yuǎn)配合料粉塵中SO?含量越低。配合料粉塵的多少與很多因素有關(guān)。對(duì)于同一種玻璃配合料粉塵量與原料密度、顆粒度、加料方式有很大關(guān)系。配合料加水、壓餅或制球都可以大大減少配合料粉塵量。燃料的灰分及燃燒產(chǎn)物與隔熱磚的化學(xué)反應(yīng)造成的化學(xué)侵蝕。燃燒重油和天然氣時(shí),灰分基本不存在,而V?O?和NO雖然對(duì)耐火材料侵蝕嚴(yán)重,但一般重油中含量很少,在池爐生產(chǎn)中影響不大。這些就是玻璃配合料粉塵與濱州輕質(zhì)粘土磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕,